Устройство контроля состояния цифрового носителя длительного хранения
Полезная модель относится к области цифровой записи, а именно к контролю дефектов носителей записи.
Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные схему предварительной обработки считанного сигнала, демодулятор, блок деперемежения, вычислитель синдромов, анализатор синдромов и счетчик-накопитель. Устройство включает также блок расчета вероятности появления искаженных символов, блок отображения результата анализа, блок задания временного интервала анализа и блок установки допустимой вероятности появления искаженных символов.
Устройство позволяет контролировать состояние носителя записи с целью определения необходимости перезаписи информации на новый носитель.
1 п. ф-лы, 1 илл.
Заявляемая полезная модель относится к области цифровой записи, а именно к контролю состояния носителей записи.
Накопленный объем информации в различных областях деятельности человека - науке, культуре, технике - огромен, а носители этой информации недолговечны: и бумажные, и магнитные носители под влиянием света, влажности, температуры разрушаются.
Благодаря появлению оптической записи стало возможным переносить ценную информацию для долговременного хранения на новые носители, а именно - на оптические диски. Такими дисками являются диски форматов CD, DVD, BD.
При записи информации на диски любого формата возможны ее искажения, обусловленные дефектами самого носителя.
Из патентов РФ 
2192673, G11B 20/18, 1999 г.; 2313136, G11B 7/004, 2004 г. известны технические решения, обеспечивающие обнаружение дефектных зон носителя и перенос информации непосредственно в процессе записи из дефектных зон в резервные зоны.
Известные носители записи содержат область записи, резервную область и область информации управления дефектами, которая хранит информацию, указывающую, используется ли линейная замена для записи данных в реальном масштабе времени. В результате обнаружения дефектов в записи производится перезапись информации в резервную зону.
Известны технические решения оптических дисков неперезаписываемого типа и устройства управления дефектными зонами на них: пат. РФ 2334289, G11B 20/18, 2003 г.; 2346341, G11B 7/007, 2003 г.; 2360300, G11B 7/00, 2003 г. В них представлены способы обнаружения дефектов записи и устройства для управления дефектными областями дисков формата BluRay. В них также предусмотрена запись данных, записанных в дефектной области, в другую область данных пользователя, и запись в одну область управления дефектами информации об управлении дефектами, связанными с дефектной областью.
Однако при длительном хранении любого носителя или при небрежном обращении с ним на дисках неизбежно появление искажений в записанных данных, обусловленных постепенным разрушением регистрирующего слоя носителя под влиянием температуры, влажности, освещенности, наличия активных реагентов в воздушной среде и прочих причин. Для сохранения записанной информации необходимо вовремя переписать ее на новый носитель. Если количество ошибок в воспроизведенных данных не превышает корректирующих возможностей помехоустойчивых кодов, то все искажения, обусловленные наличием дефектов носителя, будут обнаружены и исправлены декодерами Рида-Соломона. Однако устойчивость к разрушению регистрирующего слоя у разных дисков разная и может отличаться в десятки и сотни раз, поскольку зависит от формата записи, химического состава регистрирующего слоя, производителя диска и условий его хранения и эксплуатации. В отсутствии механизма контроля количества дефектов носителя, определение момента времени, когда носитель следует переписать, невозможно. При этом чрезмерно частая перезапись информации - «на всякий случай» - приведет к неоправданно высоким затратам времени и средств, а при достаточно больших интервалах перезаписи (один раз в несколько лет) возрастает вероятность невосполнимой утраты записанных данных.
Перед автором стояла задача разработки устройства контроля состояния оптических носителей длительного хранения с целью определения необходимости перезаписи содержащихся на них данных на новый носитель.
Поставленная задача была решена следующим образом.
Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные схему предварительной обработки считанного с диска сигнала, демодулятор, блок деперемежения, вычислитель синдромов, анализатор синдромов и счетчик-накопитель. В устройство введены блок расчета вероятности появления искаженных символов, блок отображения результата анализа, блок задания временного интервала анализа и блок установки допустимой вероятности искаженных символов. Соединения блоков выполнены следующим образом: выходы блока задания временного интервала анализа с сигналами «0», «пуск» и «стоп» подключены ко входам счетчика-накопителя, выход счетчика-накопителя подключен к одному входу блока расчета вероятности появления искаженных символов, а к другому его входу подключен выход блока задания временного интервала анализа с сигналами общего количества символов, считанных в течение времени анализа, выход блока расчета вероятности подключен к одному входу блока отображения результата анализа, а к другому его входу подключен выход блока установки допустимой вероятности искаженных символов.
Сущность заявляемого решения состоит в осуществлении контроля количества дефектов на носителе записи любого формата (CD-R/RW/ROM, DVD-R/RW/RAM/ROM, BD-R/RE/ROM) путем оценки вероятности Риск появления искаженных символов в считанном с носителя сигнале с помощью анализа синдромов кодов Рида-Соломона и сравнения полученного значения вероятности с заранее рассчитанным критическим значением Риск.доп этого параметра для носителя данного формата. Если Риск>Риск.доп, то информацию с данного носителя следует переписать на новый носитель, если Р иск<Риск.доп, то носитель в перезаписи не нуждается.
Заявляемое устройство представлено в виде блок-схемы, где
1 - блок задания временного интервала анализа;
2 - счетчик-накопитель;
3 - блок предварительной обработки считанного сигнала;
4 - демодулятор;
5 - блок деперемежения;
6 - вычислитель синдромов;
7 - анализатор синдромов;
8 - блок расчета вероятности Риск;
9 - блок отображения результата анализа (дисплей);
10 - блок установки допустимой вероятности Р иск.доп.
Устройство работает следующим образом. Перед началом процедуры анализа на блоке 1 задания временного интервала устанавливается величина промежутка времени, в течение которого будет производиться подсчет количества ошибок и определение вероятности их появления (10 мин, 1 час или другой интервал). Это необходимо для того, чтобы задать общее количество символов; которые будут считаны с контролируемого носителя в течение времени анализа, и сформировать в нужный момент сигналы «0», «пуск» и «стоп».
Запуск схемы осуществляется нажатием кнопки «пуск» на блоке 1 задания временного интервала анализа, при этом на выходах этого блока формируются сигналы «0» и «пуск», которые вначале обнуляют, а затем запускают счетчик-накопитель 2. Сигнал, считанный с носителя, поступает на вход схемы 3 предварительной обработки, обрабатывается обычным для данного формата способом и подается на вход демодулятора 4, а с выхода демодулятора 4 подается на блок 5 деперемежения данных перед подачей их на блок 6 вычислителя синдромов первого декодера Рида-Соломона (для формата CD это декодер С1) (см. В.А.Никамин. Форматы цифровой звукозаписи, СПб.: ЭЛБИ, 1998, стр.58-74). Вычисленные синдромы содержат исчерпывающую информацию о количестве ошибок в декодируемом кодовом слове, которая необходима для расчета вероятности появления искаженных символов в потоке воспроизведенных данных. Далее информации поступает на вход анализатора 7 синдромов, который определяет количество обнаруженных ошибок и информацию об этом в виде соответствующего количества импульсов передает на вход счетчика-накопителя 2.
По окончании заданного временного интервала на выходе блока 1 задания этого интервала формируется сигнал «стоп», который останавливает счетчик-накопитель 2 и фиксирует количество ошибок, накопленное за время анализа. Это число подается на вход блока 8 расчета вероятности Риск. Одновременно с блока 10 установки допустимой вероятности появления искаженных символов на другой вход блока 8 подается число, характеризующее общее количество символов, считанных с контролируемого носителя за время анализа. Полученная в результате вычислений величина вероятности Риск подается на блок 9 отображения результата анализа (цифровой дисплей или монитор компьютера) и сравнивается с заданной допустимой величиной Риск.доп, которая поступает с выхода блока 10 установки допустимой вероятности. Если Р иск меньше Риск.доп, то на дисплее 10 загорается зеленый индикатор, который свидетельствует о хорошем состоянии носителя и возможности его дальнейшего хранения.
Если Риск больше Риск.доп, то загорается красный индикатор на дисплее 9, что означает, что информацию, записанную на контролируемом носителе, следует переписать на новый носитель.
Технический результат: заявленное устройство обеспечивает возможность контроля состояния носителя записи и предоставляет объективную информацию о качестве и сохранности записанной программы.
Заявленное устройство может быть выполнено в виде модуля персонального компьютера или специализированной программы, адаптированной к операционной системе компьютера, и использоваться как для периодического контроля состояния носителей долговременного хранения, так и для текущего контроля качества носителей, используемых для записи информации в потребительской и профессиональной сферах (радио, телевидение и т.д.). При необходимости контроля большого количества дисков, хранящихся в одинаковых условиях (архивное хранение, профессиональная работа), нет необходимости контролировать состояние каждого диска в отдельности - достаточно периодической выборочной проверки нескольких образцов из одной партии одного производителя.
Устройство контроля состояния цифрового носителя длительного хранения, содержащее последовательно соединенные схему предварительной обработки считанного сигнала, демодулятор, блок деперемежения, вычислитель синдромов и анализатор синдромов, счетчик-накопитель, включает также блок расчета вероятности появления искаженных символов, блок отображения результата анализа, блок задания временного интервала анализа, блок установки допустимой вероятности появления искаженных символов, при этом выходы блока задания временного интервала с сигналами «0», «пуск» и «стоп» подключены к входам счетчика-накопителя, выход счетчика-накопителя подключен к одному входу блока расчета вероятности, а к другому его входу подключен выход блока задания временного интервала с сигналом общего количества символов, считанных в течение времени анализа, выход блока расчета вероятности подключен к одному входу блока отображения результата анализа, а к другому его входу подключен выход блока установки допустимой вероятности появления искаженных символов.
